Анализ пожарной безопасности нефтехранилища

тяжелые поражения (контузии)

Pr>7,33

зона смертельного поражения

смертельные поражения

Таблица 8.2 Характеристика опасных зон поражения человека тепловым потоком пожара

Значения функции «пробит» - Pr	Вероятность поражения человека -	Характеристика зоны	Внешние признаки (характер) поражения
Pr?2,67		зона безопасности	отсутствие поражения
2,67<Pr?4,56		зона возможного слабого поражения	легкие поражения, ожоги I степени
4,56<Pr?5,0		зона возможного среднего поражения	ожоги II степени
5,0<Pr?7,33		зона возможного сильного поражения	ожоги III степени, возможна гибель
Pr>7,33		зона безусловного поражения	смертельные поражения, ожоги IV степени, гибель

Зонирование опасных зон производится путем нанесения концентрических окружностей на ситуационные планы объекта по результатам расчета размеров опасных зон. Соответствие между размером зоны и вероятностью поражения человека определяют по степени воздействия поражающего фактора на человека.

Настоящий метод применим для расчета индивидуального риска (далее - риска) на наружных технологических установках при возникновении таких поражающих факторов, как избыточное давление, развиваемое при сгорании газопаровоздушных смесей, тепловое излучение, поражение высокотемпературными продуктами сгорания.

Оценку риска проводят на основе построения логической схемы (Статистические вероятности различных сценариев развития аварии с выбросом), в которой учитывают различные инициирующие события и возможные варианты их развития:

Цифры рядом с наименованием события показывают условную вероятность возникновения этого события. При этом вероятность возникновения инициирующего события (выброс нефтепродукта из единицы оборудования) принята равной 1. Значение частоты возникновения отдельного события или сценария пересчитывается путем умножения частоты возникновения инициирующего события на условную вероятность развития аварии по конкретному сценарию.

Вероятность Q_ав разгерметизации установки (трубопровода, автоцистерны) и выброса горючего вещества в течение года определяют исходя из статистических данных об авариях по формуле:

(8.1)

где N_a.в - общее число аварийных выбросов горючего продукта на установках данного типа;

N_ycm - число наблюдаемых единиц установок;

Т - период наблюдения, лет.

8.1 Условная вероятность Q_n, поражения человека избыточным давлением

Условная вероятность Qn, поражения человека избыточным давлением развиваемым при сгорании газопаровоздушных смесей, на расстоянии r от эпицентра рассчитывают следующим образом:

- вычисляются избыточное давление и импульс i

- исходя из значений и i, вычисляют значение «пробит» - функции Р_r по формуле:

(8.2)

, (8.3)

- избыточное давление, Па;

i- импульс волны давления, Па*с;

С помощью таблиц определяют условную вероятность поражения человека, данные представлены в таблице 8.3.

Таблица 8.3 Значения условной вероятности поражения человека в зависимости от Р_r (%)

Условная вероятность поражения (Qni)	Рr
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
0	-	2,67	2,95	3,12	3,25	3,36	3,45	3,52	3,59	3,66
10	3,72	3,77	3,82	3,90	3,92	3,96	4,01	4,05	4,08	4,12
20	4,16	4,19	4,23	4,26	4,29	4,33	4,36	4,39	4,42	4,45
30	4,48	4,50	4,53	4,56	4,59	4,61	4,64	4,67	4,69	4,72
40	4,75	4,77	4,80	4,82	4,85	4,87	4,90	4,92	4,95	4,97
50	5,00	5,03	5,05	5,08	5,10	5,13	5,15	5,18	5,20	5,23
60	5,25	5,28	5,31	5,33	5,36	5,39	5,41	5,44	5,47	5,50
70	5,52	5,55	5,58	5,61	5,64	5,67	5,71	5,74	5,77	5,8
80	5,84	5,88	5,92	5,95	5,99	6,04	6,08	6,13	6,18	6,23
90	6,28	6,34	6,41	6,48	6,55	6,64	6,75	6,88	7,05	7,33
-	0,00	0,10	0,20	0,30	0,40	0,50	0,60	0,70	0,80	0,90
99	7,33	7,37	7,41.	7,46	7,51	7,58	7,65	7,75	7,88	8,09

Расчет условной вероятности поражения человека представлен в таблице 8.4.

Таблица 8.4 Значения условной вероятности поражения человека

Сценарии	R(м)	Qni
C1	5	0,99
C1	10	0,99
C1	20	0,98
С7	5	0,05
С7	10	0,01

Условная вероятность поражения человека тепловым излучением определяется следующим образом:

а) рассчитываются Р_r по формуле:

Р_r = -14,9 +2,56 ln(tq^1,33), (8.3)

где t - эффективное время экспозиции, с;

q - интенсивность теплового излучения, кВт/м².

t определяют:

для пожаров проливов ЛВЖ

t = t_o+x/v,

где t₀ - характерное время обнаружения пожара, с (допускается принимать t₀= 5 с);

х - расстояние от места расположения человека до зоны (интенсивность теплового излучения не превышает 4 кВт/м ), м;

v - скорость движения человека, м/с (допускается принимать v = 5 м/с). результаты расчета в таблице 8.5.

Таблица 8.5 Значения условной вероятности поражения человека тепловым излучением

Сценарии	R(м)	Qni
C1	5	0,99
C1	20	0,98
С7	5	0,1

Индивидуальный риск R, год^-1, определяют по формуле:

(8.4)

где - условная вероятность поражения человека при реализации i-й ветви логической схемы;

- вероятность реализации в течение года i-й ветви логической схемы, год^-1;

n - число ветвей логической схемы.

Для сценария С₁ (бензин) значение индивидуального риска у здания операторной составит R = 0,273Е-5.

Резервуарный парк хранения нефти

Радиус зоны, м	Значение индивидуального риска на границе
20	0,112Е-04
10	0,432Е-04
5	2,09Е-03

Площадка слива мазута

Радиус зоны, м	Значение индивидуального риска на границе
10	2,1Е-05
5	5,5Е-04

9. Оценка социального и коллективного риска

Метод оценки социального риска, согласно методике «Определение расчетных величин пожарного риска на производственных объектах».

В таблицу сводят:

-средние (по зоне) условные вероятности Qn_i,j, поражения человека (j - номер зоны);

-среднее число n_i- людей, постоянно находящихся в i-й зоне.

Вычисляют ожидаемое число N_i, погибших людей при реализации i-й ветви логической схемы по формуле:

(9.1)

где к - число рассматриваемых зон поражения, выбираемое исходя из того, что вне k-й зоны все значения год^-1, а в к-й зоне хотя бы одно из значений год ^-1.

Социальный риск S рассчитывают по формуле:

(9.2)

где i - число ветвей логической схемы, для которых (N_o - ожидаемое число погибших людей, для которого оценивается социальный риск. Допускается принимать N_o = 10).

Если для всех ветвей логической схемы выполняется условие то рассматривают попарные сочетания ветвей логической схемы (реализация в течение года двух ветвей логической схемы), для которых выполняется условие:

. ( 9.3)

При этом S_r рассчитывают по формуле:

(9.4)

где - вероятности реализации ветвей i1 и i2 дерева событий соответственно.

Суммирование проводят по всем парам ветвей логической схемы, для которых выполняется условие:

, (9.5)

Если ни для одной пары ветвей логической схемы условие не выполняется, то S_r принимают равным 0.

Таким образом, так как радиусы поражения от ударной волны и теплового излучения не превышают размеров СЗЗ, то социальный риск приближен к 0.

Метод оценки коллективного риска.

Коллективный риск - ожидаемое количество пораженных в результате возможных аварий за определенное время.

Коллективный риск R_c, чел. год^-1 рассчитывался по формуле:

(9.6)

где N_i,- число погибших при реализации i-й ветви «дерева событий», чел.;

Q(Ai) - частота реализации i-й ветви «дерева событий», год^-1;

n - число ветвей «дерева событий».

Результаты расчета приведены в таблице 10.1.

Таблица 10.1 Значения коллективного риска для самого опасного сценария

Сценарий	Сгорание облака с избыточным давлением	Коллективный риск
	Число пострадавших	Q(Ai)	Rc
C1	15	0,112Е-04	1,68E-004

Структура ущерба от аварий включает:

социально-экономические потери (затраты, понесенные вследствие гибели и травматизма людей) и ущерб от выбытия трудовых ресурсов;

прямые потери (оборудование, строения, транспортные средства, продукция и т.д.);

затраты на восстановление (дополнительные затраты, связанные с отвлечением материальных, финансовых и трудовых ресурсов на компенсацию последствий аварии);

потери (убытки) из-за неиспользованных производственных возможностей (или упущенная экономическая выгода);

экологический ущерб (урон, нанесенный объектам окружающей природной среды).

Прямые потери

Включают: потери от уничтожения, повреждения основных производственных фондов и оборотных фондов (продукции, сырья и т.д.), потери, вызванные компенсацией ущерба, нанесенного имуществу третьих лиц. При анализе возможного ущерба использовалась остаточная стоимость основных производственных фондов, стоимости безвозвратных потерь мазута.

Стоимость основных производственных фондов состоит из балансовой стоимости типовой котельной (не более 350 тыс. руб.) умноженной на процент безвозвратных потерь зданий и сооружений 47%; а так же части оборудования топливораздаточной колонки. Стоимость безвозвратных потерь мазута оценена путем произведения массы пролитого мазута на его закупочную цену.

Прямые потери от аварии:

С₁ (полное разрушение резервуара с ЖМТ, нефть)

П = 164500 +210000 = 374500 руб.

С₇ (повреждение сливного рукава с нефтью)

П = 60000 + 210 = 60210 руб.

Расходы на локализацию и ликвидацию аварии (10% от прямых потерь).

С₁ (полное разрушение автоцистерны с ЖМТ, мазут)

П = 37450 руб.

С₇ (повреждение сливного рукава с мазутом)

П = 6021 руб.

Социально-экономические потери

В состав социально-экономических потерь входят выплаты по утрате кормильца, ежемесячные выплаты иждивенцам, общие выплаты по потери кормильца, стоимость оказания ритуальных услуг. В таблице 10.2 представлены социально - экономические данные по Крымскому району

Таблица 10.2 Социально-экономические потери, вызванные гибелью персонала

Наименование	Ед. изм.	Численное значение
Стоимость оказания ритуальных услуг в местности, где произошла авария	руб.	10000
Количество детей находящихся на иждивении		1,6
Возраст иждивенцев	лет	5,8
Средний месячный заработок	руб.	3740
Общая величина выплаты по случаю потери кормильца	руб.	304186
Размер ежемесячной выплаты на каждого иждивенца	руб.	1299
Число погибших	С1	1
Социально-экономические потери вызванные гибелью персонала	руб.	314187

Социально-экономические потери при реализации сценария С₁ равны 314187 руб., в остальных случаях социально-экономические потери равны нулю.

10. Рекомендации для разработки мероприятий по снижению риска на опасном объекте

Меры по уменьшению риска могут иметь технический и (или) организационный характер.

Рекомендуемые организационные мероприятия:

- составление плана организационно-технических мероприятий на год, в котором планируется выполнение работ, направленных на повышение промышленной безопасности (модернизация техники и оборудования, реконструкция, строительство, улучшение условий труда, организация охраны труда);

- составление плана пожарно-технических мероприятий;

- составление ежеквартальных планов по организации охраны труда;

- разработка мероприятия по обеспечению безаварийной и безопасной работы в осеннее зимний период.

- организация контроля за выполнением вышеперечисленных мероприятий, за состоянием охраны труда, за выполнением пожарной безопасности;

- составление плана мероприятий по снижению или исключению воздействия вредных и опасных производственных факторов на работающих и окружающую среду;

- плановое обучение работников всех подразделений методам, способам, средствам обеспечения безопасности производственного процесса и вопросам охраны труда (в том числе проведение вводных инструктажей, обучение и проверка знаний по охране труда, повышение квалификации и переподготовка кадров) и обеспечить периодическую проверку знаний;

- обеспечение подразделения нормативными документами, справочными и учебно-агитационными пособиями (ГОСТ, СНиП, правила, нормы, инструкции) в области промышленной безопасности.

- организация совещаний по охране труда, технике безопасности и соблюдению технологических регламентов в части безопасного ведению производственного процесса с отчетами руководителей и специалистов

Рекомендуемые технические мероприятия:

- оснащение котельной современной телефонной и громкоговорящей связью;

- периодические зачистки резервуаров в соответствии с требованиями государственных стандартов: - не реже одного раза в год - для масел с присадками; - не реже одного раза в два года - для остальных масел, автомобильных бензинов, дизельных топлив;

- профилактические осмотры оборудования резервуаров: - дыхательные клапаны периодически осматриваются в соответствии с инструкцией завода - изготовителя, но не реже двух раз в месяц в теплое время года и не реже одного раза в десять дней при отрицательной температуре окружающего воздуха; в зимний период необходимо также регулярно очищать их от инея и льда, не допуская уменьшения зазора между тарелкой и стенкой корпуса клапана; - ежесменно (ежедневно) производится осмотр ответственными работниками котельной сливного оборудования, технологических колодцев резервуаров с целью выявления разгерметизации соединений, восстановления окраски, очистки от мусора;

- техническое обслуживание, ремонт, фиксировать в журнале учета ремонта оборудования;

- не допускать эксплуатацию оборудования с погрешностью, превышающей установленную в описании типа данного средства измерений; - при отсутствии или с нарушенными пломбами госповерителя; - при наличии подтекания топлива из-за негерметичности агрегатов, узлов и соединений; - с техническими неисправностями или отступлениями от правил технической эксплуатации, определенных заводом - изготовителем, - с нарушениями конструкции колонки, описанной в эксплуатационной документации;

- проводить проверки фланцевых соединений трубопроводов, арматуры и оборудования которые должны быть плотно соединены через прокладки из материалов, устойчивых к воздействию нефтепродуктов и окружающей среды;

- подземные участки трубопроводов должны быть подвергнуты антикоррозионной защите в соответствии с требованиями государственных стандартов, наземные участки должны быть окрашены;

- сливные устройства должны обеспечивать герметичность соединения трубопроводов котельной со сливными рукавами автоцистерн;

- на котельной находится схема технологических трубопроводов с обозначением запорной арматуры и другого оборудования;

- технологические трубопроводы (наземная часть), арматура и устройства ежесменно (ежедневно) осматриваются ответственным лицом с целью выявления утечек топлива. Нарушения герметичности следует немедленно устранять в соответствии с производственными инструкциями;

- при проведении технического обслуживания обеспечить: - внешний осмотр наружных трубопроводов и соединений;- проверку крепления трубопроводов в технологических шахтах;- очистку арматуры и окраску ее; - внесение записей в эксплуатационную документацию; - проверку состояния уплотнительных прокладок в соединительных устройствах;- очистку и продувку огнепреградителей;

- при техническом обслуживании запорной арматуры контролировать отсутствие утечки топлива через сальниковые уплотнения, состояние соединительных фланцев и прокладок, наличие полного комплекта болтов, гаек и шпилек, целостность маховиков и надежность крепления. В случае тяжелого хода шпинделя запорной арматуры и потери герметичности сальникового уплотнения набивка должна заменяться или уплотняться при соблюдении мер безопасности. Неисправная и негерметичная арматура подлежит внеочередному ремонту или замене;

- один раз в год паровоздушные трубопроводы технологической системы продувать воздухом с целью очистки от осадков внутренней поверхности трубопровода;

- один раз в пять лет технологические трубопроводы подвергать испытаниям на герметичность. Эту операцию рекомендуется совмещать с зачисткой резервуаров;

- трубопровод, не выдержавший испытаний на герметичность, подлежит замене;

- после монтажа или после ремонта технологический трубопровод должен быть испытан на герметичность и прочность.

Заключение

Результаты проведенного всестороннего анализа объекта показали, что наиболее опасной составляющей (с точки зрения масштаба последствий возможных аварий) является, (перечисление идет в порядке убывания уровня опасности) наземный резервуар с нефтью. Здесь возможны аварии с тяжелыми последствиями, пожары разлития, горение протяженных облаков топливовоздушных смесей.

При авариях с наиболее тяжелыми последствиями зоны поражения могут достигать нескольких сот метров; при авариях с возникновением пожара разлития размер зоны поражения будет достигать нескольких десятков метров от края разлития. Отметим, что при оценке последствий ряда сценариев аварий, расчеты, при отсутствии необходимых исходных данных, проводились в предположениях, завышающих тяжесть последствий. Например, при оценке размеров дрейфующего облака паров нефти или нефтепродуктов при низких скоростях ветра, расчет всегда проводился для наиболее устойчивой стратификации атмосферы (наихудших условий рассеяния).

Приведенные размеры зон поражения и оценки ущерба следует рассматривать как максимальные. Этому способствуют следующие факторы, снижающие масштабы крупных аварийных ситуаций на рассматриваемом объекте:

-часть людей находится в помещении, поэтому при возникновении аварий на наружных установках они будут в определенной степени защищены;

- при дрейфе паро-воздушное облако может не достигнуть мест скопления людей, а воспламениться раньше;

-при воспламенении дрейфующего облака всегда проходит некоторое время между инициирующим аварию событием и собственно возникновением в данной точке поражающего фактора, поэтому при своевременном обнаружении возникшей аварии возможно принятие адекватных мер по ее локализации и выводу людей, не занятых в ликвидации аварии, из зоны возможного поражения, что существенно уменьшит возможное число пострадавших;

-на объектах существует ряд стеновых конструкций, ограничивающих дрейф паров нефти и н/п (обвалования резервуарных парков, стена с одной из сторон ж/дэстакады); для ограничения дрейфа достаточно препятствий высотой в несколько метров;

-рельеф местности, где расположена ЛПДС «Крымская», будет способствовать локализации разливов нефти или н/п, а также облаков паро-воздушных смесей в местах, удаленных от сосредоточения людей;

-низкие зимние температуры и сильный ветер сводят вероятность образования протяженных облаков топливовоздушных смесей в холодное время года к минимуму;

-эффективность действий по локализации и ликвидации последствий аварий, которые могут существенно снизить объемы выбросов нефти и н/п, а также долю потерянной продукции, в том числе при выгорании нефти и н/п при пожаре.

Список использованных источников

Методика определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах. Приложение к приказу МЧС России от 10.07.2009 № 404

ГОСТ Р 12.3.047-98 ССБТ. Пожарная безопасность технологических процессов.

Закон РФ «Об охране окружающей среды» от 10.01.2002 N 7-ФЗ. Принят ГД ФС РФ 20.12.2001

Закон РФ «О защите населения и территории от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» от 30.08.2008 N309-ФЗ. Принят Государственной Думой 11.11.94 г.

Закон РФ «Об экологической безопасности» от 23.11.95 г. N 174-ФЗ (с изменениями от 15.04.98 г.). Принят Государственной Думой 19.07.95 г. Одобрен Советом Федерации 15.11.95 г.

Закон РФ «Об основах охраны труда в Российской Федерации». Закон Президента РФ от 17.07.99 г. N 181-ФЗ (НТЦС). Принят Государственной Думой 23.06.99 г. Одобрен Советом Федерации 2.07.99 г.

Методика определения ущерба окружающей природной среде при авариях на магистральных нефтепроводах.: утв. Минтопэнерго 1.01.95 г.

НПБ 105-03. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности утверждены приказом МЧС России от 18.06.2003 г. № 314.

Приложение А

Таблица А1 значения коэффициента, учитывающего влияние скорости и температуры воздушного потока над поверхностью жидкости

Скорость воздушного потока в помещении,	Значение коэффициента при температуре t, С, воздуха в помещении
м/с	10	15	20	30	35
0,0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
0,1	3,0	2,6	2,4	1,8	1,6
0,2	4,6	3,8	3,5	2,4	2,3
0,5	6,6	5,7	5,4	3,6	3,2
1,0	10,0	8,7	7,7	5,6	4,6

Таблица А2 Среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени в зависимости от диаметра очага и удельная массовая скорость выгорания для некоторых жидких углеводородных топлив

Топливо	Еf, кВт/м2, при d,	m, кг/(м2 с)
	10	20	30	40	50
СПГ (метан)	220	180	150	130	120	0,08
СУГ (пропан-бутан)	80	63	50	43	40	0,1
Бензин	60	47	35	28	25	0,06
Дизельное топливо	40	32	25	21	18	0,04
Нефть	25	19	15	12	10	0,04
Примечание - Для диаметров очага менее 10 м или более 50 м следует принимать Ef такой же, как и для очагов диаметром 10 м и 50 м соответственно.

При отсутствии данных допускается E_f принимать равной 100 кВт/м² для СУГ, 40 кВт/м² для нефтепродуктов.

Размещено на Allbest.ru

...